JP6324126B2 - セクションインシュレータ用スライダ結合装置 - Google Patents

Description

この発明は、交流電化区間の電車線において、互いに電気的に絶縁される隣接区間を接続するセクションインシュレータにおける並行する二本のスライダの先端部と当該スライダ相互間に位置するトロリ線とを接続する結合装置に関する。

従来のセクションインシュレータのスライダ結合装置は、本体と、一対のスライダ支持部材と、緩衝結合機構とを具備し、本体はトロリ線を把持するイヤを下部に有し、本体の両側の一対のスライダ支持部材はスライダを把持するイヤを下部に有する。緩衝結合機構は、スライダ支持部材と本体との間に介設され、スライダがパンタグラフの衝撃を受けたときに、イヤの把持部位を本体に対して相対変位させることによって、トロリ線への曲げひずみの発生を阻止する。緩衝結合機構には、スライダをトロリ線に対して若干低く配置するようにスライダ支持部材を押し下げるばねを備えている（特許文献１参照）。

特開2004-284434号公報

上記従来のセクションインシュレータのスライダ結合装置においては、スライダ支持部材を本体に相対変位させ、ばね力によりトロリ線への衝撃を緩和するが、パンタグラフ通過時にスライダとトロリ線との相対変位が生じたり、長期使用により高さ位置がずれてくることにより、パンタグラフとスライダの先端部が衝突したり、トロリ線との間に予測外の大きな振動が生じ、トロリ線への曲げひずみが繰り返し発生することに起因するトロリ線の疲労破断のリスクを一層低減することが望まれる。
そこで本発明は、パンタグラフがスライダの先端部付近に衝突してもその衝撃を緩和して、トロリ線への伝達を抑制し、さらに振動を防止することによりトロリ線の疲労破断を長期的に防止するスライダ結合装置を提供することを目的とする。

この発明においては、上記課題を解決するため、隣接する電車線区間を互いに絶縁して接続するセクションインシュレータ２０におけるスライダ２２の先端部と当該２本のスライダ２２間に位置するトロリ線Ｔ２とを接続する結合装置１を構成する。結合装置１は、トロリ線Ｔ２を把持するイヤ４と、これを下部に結合する結合金具２と、この結合金具２に支持され、スライダ２２を把持するスライダ把持イヤ７を下部に有する一対のスライダ支持部材３と、このスライダ支持部材３と結合金具２との間に介設される緩衝機構５とを具備させる。緩衝機構５は、結合金具２に対するスライダ支持部材３の相対上下動に伴い変形する粘弾性体１２を具備させる。粘弾性体１２は、スライダ２２がパンタグラフの衝撃を受けたときに、トロリ線Ｔ２への衝撃を吸収すると共にスライダ２２の振動を抑制する。
スライダ支持部材３は、スライダ把持イヤ７から上方に突出して結合金具２を貫通し、途上のねじ軸部８ｂに抜け止め用のナット９を螺合させる摺動ロッド８と、摺動ロッド８周りに粘弾性体１２を収容し、下部が摺動ロッド８のねじ軸部８ｂの下方に固定され、上部が下部に対向するように結合金具２に固定されて、互いに軸線方向に入れ子式に嵌合することにより、結合金具２とスライダ支持部材３との間の相対上下動に応じて接近又は離反して粘弾性体１２を変形させるホルダ１０，１１とを具備させる。
粘弾性体１２は、硬度がＪＩＳ Ｋ６２５３のＪＩＳ−Ａ硬度で０〜８０またはＪＩＳ Ｋ２２０７に準拠した針入度で２０〜２００の範囲とし、シリコーン系ゲル、アクリル系ゲル、ポリオレフィン系ゲル、ポリウレタン系ゲル、ブタジエン系ゲル、イソプレン系ゲル、ブチル系ゲル、スチレンブタジエン系ゲル、エチレン酢酸ビニル共重合体ゲル、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゲル又はフッ素系ゲルのいずれか一種以上から構成する。

この発明においては、粘弾性体がパンタグラフからスライダに加わった衝撃がトロリ線に直接伝達されることを防止し、さらにスライダの振動を抑制することで、トロリ線の曲げひずみを継続的に緩和して、トロリ線Ｔが疲労破断する可能性を低減でき、また振動によるパンタグラフの離線を防止することができ、さらにトロリ線とスライダとの相対的高さの精密な微調整を不要にするという効果を有する。

本発明に係るスライダ結合装置の斜視図である。 図１のスライダ結合装置の正面図である。 図１のスライダ結合装置の平面図である。 図１のスライダ結合装置の側面図である。 （Ａ）はスライダ結合装置の断面図、（Ｂ）はスライダの押上状態のスライダ結合装置の断面図である。 セクションインシュレータの側面図である。 セクションインシュレータの平面図である。 粘弾性体の振動応答倍率を示すグラフである。

図面を参照して本発明の実施の一形態を説明する。
この発明のスライダ結合装置１は、図６，図７に示すように、セクションインシュレータ２０のスライダ２２の先端部とトロリ線Ｔ２の先端部とを結合するものである。

図１ないし図４において、スライダ結合装置１は、結合金具２と、スライダ支持部材３と、イヤ４と、緩衝機構５とを具備する。

結合金具２は、左右に対向する一対の結合板６，６を備える。結合板６は、イヤ４の締め付けボルト４ｂ，４ｂを貫通させて締め込まれイヤ４と結合する垂直片６ａと、斜め上方に延出した垂直片６ａの一端部から側方へ連続して拡がりスライダ支持部材３の摺動ロッド８を上下に貫通させて止めナット９で抜け止めすることによりスライダ支持部材３を支持する水平片６ｂとを備える。

スライダ支持部材３は、下部にスライダ２２を把持するスライダ把持イヤ７と、スライダ把持イヤ７の上部に連結される摺動ロッド８と、摺動ロッド８のねじ部８ｂに螺号する止めナット９とを具備する。スライダ把持イヤ７は、スライダ３３を左右に挟み込む対向一対のイヤ片７ａ，７ａと、これらを締め付ける横並びの二本の締め付けボルト７ｂとを備える。摺動ロッド８の下部には、イヤ片７ａの上縁開口が狭まった切欠き７ｃに対向両側部がそれぞれ係合して抜け止めする鍔部８ａを備える。

イヤ４は、トロリ線Ｔ２を左右に挟む対向一対のイヤ片４ａ，４ａと、イヤ片４ａを結合金具２の結合板６もろとも貫通して締め付ける横並びの二本の締め付けボルト４ｂ，４ｂとを備える。

緩衝機構５は、スライダ支持部材３の摺動ロッド８の途上の軸周りに軸線を一致させて固定されて上端が開放した円筒状の下ホルダ１０と、結合金具２の結合板６の水平片６から下面に向かい下ホルダ１０を受け入れ可能な円筒状の上ホルダ１１と、摺動ロッド８周りに下ホルダ１０と上ホルダ１１との間に保持される円柱状の粘弾性体１２と、摺動ロッド８を挿通させ下ホルダ１０と止めナット９とで固定されるスペーサ１３とを具備する。上ホルダ１１と下ホルダ１０とは入れ子式に嵌合して軸線方向に互いに接近及び離反することが可能である。粘弾性体１２は、例えばシリコーン系ゲルで構成され、上ホルダ１０と下ホルダ１１との軸線方向の接近に伴って軸線方向に収縮すると共に径方向に膨出するように粘性を持って弾力的に変形し、復元する過程で上ホルダ１０と下ホルダ１１とが軸線方向に離反して元の位置に復帰する。

粘弾性体１２の硬度は、ＪＩＳ Ｋ６２５３のＪＩＳ−Ａ硬度で０〜８０またはＪＩＳ Ｋ２２０７に準拠した針入度で２０〜２００の範囲が好ましい。粘弾性体１２の硬度がＪＩＳ Ｋ２２０７に準拠した針入度で２００以上であると、柔らかすぎて衝撃が加わった際に底付きして緩衝効果が低下する場合があり、ＪＩＳ Ｋ６２５３のＪＩＳ−Ａ硬度で８０を超えると、減衰性能が小さくなるので防振効果が十分に得られない場合があるためである。

粘弾性体１２は、軸線方向の衝撃力又は加振力を受けて変形し復元する過程で、粘弾性体１２の内部損失により運動エネルギーを熱エネルギーに変換することによって減衰性能を発揮し、緩衝あるいは防振作用を行う。この粘弾性体１２は、金属製ばねなどの弾性体に比べて高い減衰性能を持ち、図８に示すように、周波数比に対する応答倍率の変化を比較すると、共振点（同図中周波数比１の位置）付近での応答倍率が弾性体に対して著しく小さい。この結果、粘弾性体１２は、弾性体に比べて減衰性能に優れ、衝撃力や加振力を受けたときに伝達する振動の振幅を小さくする。

この実施例のスライダ結合装置１においては、スライダ２２がパンタグラフの衝撃を受けたときに、スライダ２２と共にスライダ把持イヤ７が押し上げられるが、摺動ロッド８が結合板６の水平片６ｂを摺動し、スライダ支持部材３が結合金具２に対して相対移動し、スライダ２２への衝撃がトロリ線Ｔに直接伝わらない。粘弾性体１２は、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、スライダ２２への衝撃に伴う上下ホルダ１０，１１の接近、離反に応じて変形し、衝撃を吸収する。また、衝撃を受けたスライダ２２は粘弾性体１２の変形時の粘性によりトロリ線Ｔ２に対する継続的な振動を抑制し、トロリ線Ｔ２の曲げひずみを緩和する。この結果、スライダ２２が受けた衝撃による初期の大きな曲げひずみ及び振動により繰り返される曲げひずみを緩和し、トロリ線Ｔの疲労破断を長期的に防止でき、またトロリ線Ｔ２の動きに追従する結果トロリ線Ｔ２の離線を防止して集電性能の向上に資する。また、トロリ線Ｔ２に対するスライダ２２の相対高さを調整する際に、両者間に緩衝機構５が介在することにより厳密な微調整を不要にする。

なお、粘弾性体１２は、シリコーン系ゲルに代えて、公知の粘弾性材料が適用でき、アクリル系ゲル、ポリオレフィン系ゲル、ポリウレタン系ゲル、ブタジエンゲル、イソプレンゲル、ブチルゲル、スチレンブタジエンゲル、エチレン酢酸ビニル共重合体ゲル、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゲル又はフッ素ゲルが好ましく、耐熱性、耐寒性、機械的耐久性などの観点からシリコーン系ゲルが好適である。なお、ゲルには、前記硬度範囲のものを意味し、ゴムも含む概念である。
さらに、粘弾性体１２には、必要に応じて、難燃剤、耐候安定剤、染料、顔料、強度補強剤等の助剤や添加剤を加えてもよい。

１ スライダ結合装置
２ 結合金具
３ スライダ支持部材
４ イヤ
５ 緩衝機構
６ 結合板
７ スライダ把持イヤ
７ｃ 切欠き
８ 摺動ロッド
８ａ 鍔部
８ｂ ねじ部
９ 止めナット
１０ 下ホルダ
１１ 上ホルダ
１２ 粘弾性体
２２ スライダ
Ｔ２ トロリ線

Claims (2)

1. 隣接する電車線区間を互いに絶縁して接続するセクションインシュレータにおけるスライダの先端部と当該２本のスライダ間に位置するトロリ線とを接続する結合装置であって、
   前記トロリ線を把持するイヤと、このイヤを下部に結合する結合金具と、この結合金具に支持され、前記スライダを把持するスライダ把持イヤを下部に有する一対のスライダ支持部材と、これらのスライダ支持部材と前記結合金具との間に介設される緩衝機構とを具備し、
   前記スライダ支持部材は、前記スライダ把持イヤから上方に突出して前記結合金具を貫通し、途上にねじ軸部を有する摺動ロッドと、この摺動ロッドのねじ軸に螺合し結合金具から抜け止めする止めナットとを具備し、
   前記緩衝機構は、前記摺動ロッドのねじ軸部の下方に固定され、上端が開放した筒状の下ホルダと、前記結合金具に固定され、前記下ホルダに対向して軸線方向に入れ子式に嵌合して、前記結合金具と前記スライダ支持部材との間の相対上下動に伴い、下ホルダに対して接近及び離反可能な筒状の上ホルダと、これら下ホルダと上ホルダとの間の摺動ロッド周りに保持される柱状の粘弾性体とを具備し、
   前記スライダがパンタグラフの衝撃を受けたときに、粘弾性体が軸線方向に収縮すると共に軸線直交方向に膨出するように粘性をもって弾力的に変形し、これから原形に復帰することにより、前記トロリ線への衝撃を吸収すると共にスライダの振動を抑制することを特徴とするセクションインシュレータ用スライダ結合装置。
2. 前記粘弾性体は、硬度がＪＩＳ Ｋ６２５３のＪＩＳ−Ａ硬度で０〜８０またはＪＩＳ Ｋ２２０７に準拠した針入度で２０〜２００の範囲であり、シリコーン系ゲル、アクリル系ゲル、ポリオレフィン系ゲル、ポリウレタン系ゲル、ブタジエン系ゲル、イソプレン系ゲル、ブチル系ゲル、スチレンブタジエン系ゲル、エチレン酢酸ビニル共重合体ゲル、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゲル又はフッ素系ゲルのいずれか一種以上からなることを特徴とする請求項１に記載のセクションインシュレータ用スライダ結合装置。

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